螺紋連接與螺旋傳動

1、項目五 螺紋連接與螺旋傳動螺紋連接的基本知識螺紋連接的預緊與防松單個螺栓連接的強度計算 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計與受力分析 螺紋連接件的材料和許用應力 提高螺栓聯(lián)接強度的措施 滑動螺旋傳動簡介 （一）教學要求1、熟悉螺紋的類型、主要參數(shù)、特點及應用2、掌握螺紋聯(lián)接的主要類型及應用場合3、熟悉螺栓聯(lián)接的預緊和防松（二）教學的重點與難點1、螺紋聯(lián)接的類型、特點及應用2、緊螺栓聯(lián)接的強度計算3、螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計一、螺紋聯(lián)接的基本知識 按螺旋線繞行方向，螺紋可分為左旋螺紋和右旋螺紋 按螺紋的位置，螺紋分為內(nèi)螺紋和外螺紋，二者共同組成螺紋副用于聯(lián)接和傳動。（一）螺紋的類型 按螺旋線的數(shù)目，螺紋可分為單線螺紋（n

2、=1）、雙線螺紋（n=2）和多線螺紋（n2） 按牙型，螺紋可分為三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋主要用于聯(lián)接主要用于傳動鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋三角形螺紋三角形螺紋矩形螺紋矩形螺紋梯形螺紋梯形螺紋（二）螺紋的主要參數(shù)d大徑d1 小徑d2中徑P螺距S導程升角牙型角、 牙型斜角（三）常用螺紋的特點及應用管螺紋矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋普通螺紋米制三角形螺紋，牙型角為60，同一公稱直徑下有多種螺距，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余為細牙螺紋。 英制螺紋，牙型角為55，公稱直徑是管子內(nèi)徑，可分為圓柱管螺紋和圓錐管螺紋，前者用于低壓場合，后者用于高溫、高壓或密封性高的管連接。牙型為正方形，牙型角為0，傳

3、動效率最高，牙根強度低，傳動精度低，常用于傳力或傳導螺旋，未標準化，逐漸被梯形螺紋所替代。牙型為等腰梯形，牙型角為30，傳動效率低于矩形螺紋，但牙根強度高，對中性好，廣泛用于傳力或傳導螺旋，如機床的絲杠、螺旋舉重器等。工作面的牙型斜角為3，非工作面的牙型斜角為30，綜合了矩形螺紋效率高和梯形螺紋牙根強度高的特點，但僅用于單向受力的傳力螺旋。1.螺栓聯(lián)接a) 普通螺栓聯(lián)接被聯(lián)接件不太厚，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，可多個裝拆，應用較廣。主要用于被連接件不厚、通孔、經(jīng)常拆卸的場合。（四）螺紋聯(lián)接的基本類型螺栓連接動畫展示b) 鉸制孔螺栓聯(lián)接裝

4、配后無間隙，主要承受橫向載荷，也可作定位用，采用基孔制配合鉸制孔螺栓聯(lián)接. 鉸制孔螺栓連接動畫展示 螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。拆裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺柱從被聯(lián)接件中擰出。適用于被聯(lián)接件之一較厚、盲孔且經(jīng)常拆卸場合。2.雙頭螺柱聯(lián)接雙頭螺柱連接動畫展示3.螺釘聯(lián)接適用于被聯(lián)接件之一較厚、盲孔、不經(jīng)常裝拆且受力不大的場合。螺釘連接動畫展示4.緊定螺釘聯(lián)接 利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應的缺口中以固定零件的相對位置，可傳遞不大的軸向力或扭矩。緊定螺釘聯(lián)接地腳螺栓聯(lián)接 吊環(huán)螺釘接（五）標準螺紋聯(lián)接件 通用螺紋緊固件已標準化。常用的有螺栓、雙頭螺

5、柱、螺釘、緊定螺釘、螺母和墊圈等，這類零件的結(jié)構(gòu)型式和尺寸都已標準化，設(shè)計時可根據(jù)有關(guān)標準選用。1.螺栓 有普通螺栓和鉸制孔螺栓，精度分A、B、C三級，通常多用C級，桿部可以全是螺紋或只有一段螺紋。2.雙頭螺柱 兩端帶螺紋， 分A型（有退刀槽）和B型（無退刀槽）。3.螺釘 與螺栓區(qū)別：要求螺紋部分直徑較粗；要求全螺紋。4.緊定螺釘錐 端適于零件表面硬度較低不常拆卸場合。 平 端接觸面積大、不傷零件表面，用于頂緊硬度較大的平面，適于經(jīng)常拆卸的場合。 圓柱端壓入軸上凹抗中，適于緊定空心軸上零件的位置輕材料和金屬薄板。5.六角螺母 按厚度分為標準、薄型兩種，精度與螺栓對應，分A、B、C三級，分別與同

6、級別的螺栓配用。6.圓螺母： 圓螺母與帶翅墊圈配用，螺母帶有缺口，應用時帶翅墊圈內(nèi)舌嵌入軸槽中，外舌嵌入圓螺母的槽內(nèi)，螺母即被鎖緊.7.墊圈 墊圈放在螺母與被連接件之間，保護支承面。分平墊和斜墊兩者。斜墊用于傾斜的支承面。二、螺紋聯(lián)接的預緊和防松 一般螺紋聯(lián)接在裝配時都必須擰緊，以增強聯(lián)接的可靠性、緊密性和防松能力。（一）螺栓聯(lián)接的預緊 對于一般聯(lián)接，可憑經(jīng)驗來控制預緊力F0的大小，對于重要的聯(lián)接就要嚴格控制其預緊力。T=T1+T2=KF0d擰緊時扳手力矩為 式中F0 0是預緊力，K為擰緊力矩系數(shù),可查表7-2，（二）螺栓聯(lián)接的防松 防松目的：實際工作中，外載荷有振動、變化、材料高溫蠕變等會造

7、成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯(lián)接松動，如經(jīng)反復作用，螺紋聯(lián)接就會松馳而失效。因此，必須進行防松，否則會影響正常工作，造成事故。 常用的防松方法摩擦防松機械防松其它方法防松 防松原理：消除（或限制）螺紋副之間的相對運動，或增大相對運動的難度。1.摩擦防松 雙螺母彈簧墊圈自鎖螺母螺母一端做成非圓形收口或開峰后徑向收口，螺母擰緊后收口漲開，利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊槽形螺母與開口銷止動墊片2.機械防松圓螺母與帶翅墊圈串聯(lián)鋼絲3、其它方法防松如端鉚防松、沖點防松、點焊防松、粘合防松、串聯(lián)鋼絲防松三、滾動螺旋簡介 螺旋傳動是利用由螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動

8、要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力的場合。（一）螺旋傳動的類型傳力螺旋舉重器、千斤頂、加壓螺旋 特點：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖傳導螺旋機床進給匯杠傳遞運動和動力特點：速度高、連續(xù)工作、精度高調(diào)整螺旋機床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋。特點：是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動 （二）螺旋傳動的結(jié)構(gòu)及材料1.螺母結(jié)構(gòu)整體螺母不能調(diào)整間隙，只能用在輕載且精度要求較低的場合組合螺母對開螺母這種螺母便于操作，一般用于車床溜板箱的螺旋傳動中2.螺桿結(jié)構(gòu) 通常采用牙型為矩形、提醒或鋸齒形的右旋螺紋。特殊情況下也采用左旋螺紋。3.材料一般螺桿的選用原則如下：l高精度傳動時多選碳素工具鋼

9、l需要較高硬度，可采用鉻錳合金鋼或者采用65Mn鋼l一般情況下可用45、50鋼 螺母材料可采用鑄造錫青銅，重載低速的場合可選用鑄造鋁鐵青銅，而輕載低速時也可選用耐磨鑄鐵。（一）滾珠絲杠的分類、特點和應用1.滾珠絲杠的分類（1）按用途分定位滾珠絲杠傳動滾珠絲杠通過旋轉(zhuǎn)角度和導程控制軸向位移量，稱P類滾珠絲杠用于傳動動力的滾珠絲杠，稱為T類滾珠絲杠四、滾動螺旋簡介 在螺桿和螺母制建設(shè)有封閉循環(huán)的滾道，在滾道間填充鋼珠，使螺旋副的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，提高傳動效率，這種傳動稱為螺旋傳動，又稱為滾珠絲杠副。（2）按循環(huán)方式分（1）內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠（2）外循環(huán)滾珠絲杠2.滾珠絲杠的特點及應用滾珠絲杠的優(yōu)點

10、滾動摩擦系數(shù)小，傳動效率高啟動扭矩接近運轉(zhuǎn)扭矩，工作較平穩(wěn)磨損小且壽命長，可用調(diào)整裝置調(diào)整間隙，傳動精度與剛度均得到提高不具有自鎖性，可將直線運動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動滾珠絲杠的缺點結(jié)構(gòu)復雜，制造困難在需要防止逆轉(zhuǎn)的機構(gòu)中，要加字所機構(gòu)承載能力不如滑動螺旋傳動大（二)滾珠絲杠副的特征代號及標注精度等級類型(P/T)承載鋼珠圈數(shù)螺紋旋向公稱導程公稱直徑結(jié)構(gòu)特征預緊方式循環(huán)方式1、螺紋的類型、主要參數(shù)、特點及應用2、螺紋聯(lián)接的主要類型及應用場合3、螺栓聯(lián)接的預緊和防松1在常用的螺旋傳動中，傳動效率最高的螺紋是( )。 A .三角形螺紋 B. 梯形螺紋 C .鋸齒形螺紋 D .矩形螺紋2當兩個被聯(lián)接件之一太厚

11、，不宜制成通孔，且聯(lián)接不需要經(jīng)常拆卸時，往往采用( )。 A 螺栓聯(lián)接 B 螺釘聯(lián)接 C 雙頭螺柱聯(lián)接 D 緊定螺釘聯(lián)接3.兩被聯(lián)接件之一較厚，盲孔且經(jīng)常拆卸時，常用（）。A.螺栓聯(lián)接 B.雙頭螺柱聯(lián)接C.螺釘聯(lián)接4常用聯(lián)接的螺紋是( )。 A 三角形螺紋 B 梯形螺紋 C 鋸齒形螺紋 D 矩形螺紋5承受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接，聯(lián)接中的螺栓受( )作用。 A 剪切 B 拉伸 C 剪切和拉伸6當兩個被聯(lián)接件不厚,通孔，且需要經(jīng)常拆卸時，往往采用( )。 A 螺釘聯(lián)接 B 螺栓聯(lián)接 C 雙頭螺柱聯(lián)接 D 緊定螺釘聯(lián)接9.在螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，被聯(lián)接件與螺母和螺栓頭接觸表面處需要加工，這是為了 。A

12、.不致?lián)p傷螺栓頭和螺母 B.增大接觸面積，不易松脫 C.防止產(chǎn)生附加偏心載荷 D.便于裝配。 7采用凸臺或沉頭座作為螺栓頭或螺母的支撐面是為了( )。 A .減少預緊力 B .減少擠壓力 C. 避免螺栓受彎曲應力 D 便于放置墊圈8公制普通螺紋的牙型角為( )。 A .30 B. 55 C. 6011.設(shè)計螺栓組時常把螺栓布置成軸對稱的均勻的幾何形狀，這主要是為了 （ ）。A.美觀 B.受力最小 C.聯(lián)接方便 D.接合面受力較均勻 12.在確定緊螺栓聯(lián)接的計算載荷時，預緊力F0比一般值提高30%，這是考慮了（ ）。A.螺紋上的應力集中 B.螺栓桿橫截面上的扭轉(zhuǎn)應力 C.載荷沿螺紋圈分布的不均勻性 D.螺紋毛刺的部分擠壓 13.螺紋連接的基本形式有哪幾種？各適用于何種場合？有何特點？14.為什么螺紋連接通常要采用防松設(shè)施？常用的防松方法和裝置有哪些？15.常見的螺栓失效形式有哪幾種？失效發(fā)生的部位通常在何處？ 17.判斷下列說法的對錯： 1）